m t độ dẫn từ của vật liệu
3.2Thiết kế bộ điều khiển nõng cao Thiết kế bộ điều khiển mờ lai F-PID 1 Giới thiệu về bộ điều khiển mờ
3.2.1 Giới thiệu về bộ điều khiển mờ
Từ năm 1965 đó ra đời một lý thuyết mới đú là lý thuyết mờ do giỏo sư Lofiti A.Zadeh ở trường đại học California- Mỹ đưa ra. Từ khi lý thuyết đú ra đời đó được phỏt triển mạnh mẽ qua cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu khoa hoạc của cỏc nhà khoa học như : Năm 1972 Giỏo sư Terano và Asai thiết lập ra cơ sở nghiờn cứu hệ thống điều khiển mờ ở Nhật, năm 1980 hóng SmithCo bắt đầu nghiờn cứu điều khiển mờ cho là hơi …. Những năm đầu thập kỷ 90 cho đến nay hệ thống điều khiển mờ và mạng noron được cỏc nhà khoa học, cỏc kỹ sư, cỏc sinh viờn trong mọi lĩnh vực đặc biệt quan tõm và ứng dụng trong sản xuất và đời sống. Tập mờ và logic mờ đó dựa trờn cỏc thụng tin “khụng đầy đủ” về đối tượng một cỏch chớnh xỏc.
Trong những năm gần đõy, lý thuyết về tập mờ đó được ứng dụng rộng rói trong nhiều lĩnh vực như : Cỏc đồ vật dõn dụng (điều hoà nhiệt độ, mỏy giặt…), điều khiển giao thụng vận tải, chẩn đoỏn và điều trị trong y học… Cỏc vi mạch chuyờn dụng của điều khiển mờ cũng đó được chế tạo và ngày càng hoàn thiện. Vi mạch đầu tiờn được chế tạo bởi hang Masaki Togai & Hiroyuki Watanable vào năm 1986. Ngày nay cú rất nhều hang chế tạo được cỏc chip mờ như Omrow cú vi mạch FP3000, FP5000, hang Motorola với vi mạch mờ sử dụng cựng với cỏc vi mạch 68HC05 &68HC11, hang Hitachi America với vi mạch 48/300, 48/500 điều khiển vi xử lý, hóng America Neutralogic với cỏc chip NLX 230,ADS 230, NLX 110, NLX112… Đó cú rất nhiều sản phẩm cụng nghiệp được tạo ra nhờ ỏp dụng kỹ thuật mờ ở Nhật Bản, nơi mà điều khiển mờ được ỏp dụng đươc thành cụng.
Điểm mạnh cơ bản của điều khiển mờ so với kỹ thuật điều khiển kinh điển là nú ỏp dụng rất hiệu quả trong cỏc quỏ trỡnh chưa được xỏc định rừ hay khụng thể đo đạc chớnh xỏc, cỏc quỏ trỡnh được điều khiển ở điều kiện thiếu thụng tin. Điều khiển mờ đó tớch hợp kinh nghiệm của cỏc chuyờn gia để điều khiển mà khụng cần hiểu biết nhiều về cỏc thụng số của hệ thống.
Điều khiển mờ chiếm một vị trớ quan trọng trong điều khiển học kỹ thuật hiện đại, đến nay điều khiển mờ đó là một phương phỏp điều khiển nổi bật bởi tớnh linh
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
hoạt và đó thu được những kết quả khả quan trong nghiờn cứu, ứng dụng lý thuyết tập mờ, logic mờ và suy luận mờ. Những ý tưởng cơ bản trong hệ điều khiển logic mờ là tớch hợp kiến thức của cỏc chuyờn gia trong thao tỏc vào cỏc bộ điều khiển trong quà trỡnh điều khiển, quan hệ giữa cỏc đầu vào và đầu ra của hệ điều khiển logic mờ được thiết lập thụng qua việc lựa chọn cỏc luật điều khiển mờ (như luật IF-THEN) trờn cỏc biến ngụn ngữ. Luật điều khiển IF – THEN là một cấu trỳc điều khiển dạng NẾU – THè, trong đú cú một từ được đặc trưng bởi cỏc hàm liờn thuộc liờn tục. Cỏc luật mờ và cỏc thiết bị suy luận mờ là những cụng cụ gắn liền với việc sử dụng kinh nghiệm chuyờn gia trong việc thiết kế cỏc bộ điều khiển.
So với cỏc giải phỏp kỹ thuật từ trước tới nay được ỏp dụng để tổng hợp cỏc hệ thống điều khiển bằng điều khiển mờ cú những ưu điểm rừ rệt sau:
- Khối lượng cụng việc thiết kế giảm đi nhiều do khụng cần sử dụng mụ hỡnh đối
tượng trong việc tổng hợp hệ thống.
- Bộ điều khiển mờ dễ hiểu hơn so với cỏc bộ điều khiển khỏc (cả về kỹ thuật) và dễ dàng thay đổi. Đối với cỏc bài toỏn thiết kế cú độ phức tạp cao, giải phỏp dựng bộ điều khiển mờ cho phép giảm khối lượng tớnh toỏn và giỏ thành sản phẩm.
- Trong nhiều trường hợp bộ điều khiển mờ làm việc ổn định hơn, bền vững hơn khả năng chống nhiễu cao hơn và chất lượng điều khiển cao hơn.
Ngày nay, với tốc độ phỏt triển vượt bậc của tin học và sự tương đối hoàn thiện của lý thuyết điều khiển đó chắp cỏnh cho sự phỏt triển đa dạng và phong phỳ của cỏc hệ điều khiển mờ. Tuy nhiờn, vấn đề tổng hợp được một bộ điều khiển mờ một cỏch chặt chẽ và ứng dụng cho một đối tượng cụ thể nhằm nõng cao chất lượng điều khiển đang là sự quan tõm của nhiều nhà nghiờn cứu.